gabbia difaraday è il nome dato a un involucro che è fatto di materiale conduttore e usato per proteggere il tuo interno dalle interferenze eelettromagnetico esterno. È emerso come un esperimento scientifico, sviluppato dal fisico inglese Michael Faraday nell'anno 1836, ed è ancora oggi utilizzato per proteggere circuiti elettrici sensibile all'incidenza di onde elettromagnetiche di diversa frequenza.
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Come funziona la gabbia di Faraday?
La gabbia di Faraday non è altro che un applicazione tecnologica di un fenomeno noto come scudo elettrostatico. Questo fenomeno si verifica solo nei materiali conduttivi (metalli), come ferro, argento e rame, che sono caratterizzato dall'avere un gran numero di elettroni liberi, in grado di muoversi liberamente lungo il conduttore.
A causa dell'elevata mobilità che hanno, il cariche elettriche di materiali conduttivi preferiscono diffondersi sulla superficie dei metalli. Immagina il caso in cui un gran numero di elettroni è posto al centro di un conduttore: la repulsione tra di loro li farebbe spostare rapidamente il più lontano possibile dal centro. Una volta distribuiti, i carichi fanno sì che l'intera superficie del conduttore abbia lo stesso valore di
Tensione elettrica, dando luogo ad a superficie equipotenziale.
Poiché, nei conduttori, tutti i carichi sono distribuiti sulla sua superficie, oh campo elettrico dentro diventa nullo e di conseguenza, non c'è differenza di potenziale elettrico all'interno di questi materiali. Tale comportamento garantisce che qualsiasi corpo lasciato all'interno di un conduttore chiuso sarà esente dall'influenza di campi elettrici esterni, per quanto intensi.
Quando un campo elettrico esterno viene diretto in una gabbia di Faraday, gli elettroni della gabbia si riorganizzano in modo che il campo elettrico all'interno della gabbia rimanga nullo. In questo modo, con questi dispositivi, è possibile prevenire il verificarsi di una scarica elettrica o anche l'incidenza di un'onda elettromagnetica.
Lo stesso accade con l'incidenza delle onde elettromagnetiche. In questo caso la distanza tra i "fori" della gabbia deve avere dimensioni prossime alla lunghezza del length Onda elettromagnetica che vuoi sbarrare.
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Applicazioni della gabbia di Faraday
Ci sono un gran numero di applicazioni tecnologiche che utilizzano il principio utilizzato nella gabbia di Faraday. Questi dispositivi sono spesso sensibili ai campi elettrici e campi magnetici e, quindi, sono rivestiti con lamiere o reti metalliche.
Dai un'occhiata ad alcuni esempi di dispositivi che utilizzano una gabbia di Faraday per funzionare correttamente:
dischi rigidi (HD);
sorgenti di tensione;
il parafulmine di Faraday;
indumenti protettivi;
microonde.
Così come la gabbia di Faraday può essere utilizzata per bloccare l'ingresso di interferenze, può essere utilizzata anche per bloccare l'emissione di onde elettromagnetiche, come nel caso di microonde. Inoltre, veicoli come automobili e aerei funzionano anche come gabbie di Faraday, proteggendo i passeggeri all'interno dalle scariche elettriche provenienti dall'esterno.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gaiola-de-faraday.htm